电磁炮是利用磁场对电流的作用力.把电能转变成机械能.使炮弹发射出去的.如图所示.把两根互相平行的长直铜制轨道放在磁场中.轨道之间搁有长为l.质量为M的金属架.金属架上安放质量为m的炮弹.当有电流I1通过轨道和金属架时.炮弹与金属架整个在磁场力的作用下.获得速度v1时刻的加速度为a,当有大的电流I2通过轨道和炮弹时.炮弹最终以最大速度v2脱离金属架� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，使炮弹发射出去的.如图所示，把两根互相平行的长直铜制轨道放在磁场中，轨道之间搁有长为l、质量为M的金属架，金属架上安放质量为m的炮弹.当有电流I₁通过轨道和金属架时，炮弹与金属架整个在磁场力的作用下，获得速度v₁时刻的加速度为a；当有大的电流I₂通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v₂脱离金属架并离开轨道，则垂直于轨道平面的磁感应强度B为多大？（设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度的平方成正比）

解析：设运动中所受总阻力f=kv²，炮弹和金属架在安培力和阻力的合力作用下加速，由牛顿第二定律，获速v₁时，加速度为a，有：BI₁l-kv₁²=(M+m)a ①

当炮弹以最大速度脱离时，加速度为0，故有：BI₂l-kv₂²=0 ②

综合①②式得：B=.

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R=0.4Ω．可控电源的内阻r=0.6Ω，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射．在某次试验发射时，电源为导体棒a、b提供的电流是400A．求：这次试验中“电磁炮”发射的速度．

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